[实用新型]一种磁流变液制动装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及制动装置技术领域，具体涉及一种磁流变液制动装置。

背景技术：

自从十九世纪四十年代，Rabinow发现了磁流变液的流变特性以来，磁流变液已经成为 智能材料研究的一个重要方向。磁流变液是一种智能流体材料，它是由高磁导率、低磁滞性 所制的纳米级软磁颗粒和非导磁性液体的混合而成的悬浮体。当无外加磁场时，其在零磁场 作用下表现为低粘度类牛顿流体特性，而一旦加外加磁场时，其流体性质就会发生急剧变化， 在磁场作用可在几毫秒内由流动良好的牛顿流体变为非牛顿流体，呈现出高粘度、低流动性 类固体态，并且这种变化是连续可逆且易于迅速控制的。磁流变制动器作为磁流变液应用之 一，磁流变液制动装置以磁流变液的粘性剪切力来制动，具有体积小、能耗低、响应快等优 点，但常规磁流变液制动器存在制动力矩小、散热较差等缺点，制约了它的应用。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供结构新颖且制动力矩较大、散热良好的磁流变液制动装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种磁流变液制动装置，包括：壳体，壳体上开设有进液口和出液口，壳体内部开设有 进液通道和出液通道，所述进液口与进液通道连通，所述出液通道与出液口连通，壳体内中 部为空腔结构，空腔中安装有定子、转子和左、右配流盘，定子围设于转子外侧，传动轴插 设于壳体中，所述转子和左、右配流盘套装在传动轴上，所述左配流盘和右配流盘分别抵持 于转子两侧，左配流盘和右配流盘均与壳体固接，所述传动轴带动所述转子转动，转子上安 装有叶片，所述定子、转子和左、右配流盘之间形成型腔，型腔中填充磁流变液，型腔的两 端分别设置有励磁线圈，励磁线圈靠近叶片一侧设置有隔磁铜套；所述定子内壁截面形状为 不规则圆形，由第一圆弧和第二圆弧组成，第一圆弧半径大于第二圆弧半径，所述第一圆弧 和第二圆弧之间通过过渡曲线连接，在左、右配流盘上与过渡曲线对应位置分别开设有吸液 孔和压液孔，所述吸液孔与进液通道连通，用于将进液通道中的磁流变液由吸液孔吸入型腔， 所述压液孔与出液通道连通，用于将型腔中的磁流变液由压液孔压出型腔。

所述叶片倾斜安装在转子上，叶片与转子的轴线之间的倾斜角度为10～14°，叶片底部 通过弹簧与转子固接。

所述励磁线圈靠近左、右配流盘的侧壁设置有密封板。

所述密封板固接在隔磁铜套两端，与隔磁铜套为一体结构。

所述左配流盘和右配流盘通过螺钉扣合固定在一起，安装于定子的两侧，与所述传动轴 同轴设置。

所述左配流盘为环形板，环形板上开设吸液孔为通孔，吸液孔与所述进液通道连通，环 形板上开设压液孔为盲孔，用于缓冲。

所述右配流盘为环形板，环形板上开设的吸液孔为盲孔，吸液孔与所述进液通道连通， 环形板上开设压液孔为通孔，压液孔与所述出液通道连通。

所述壳体包括基座，基座两端分别设置有左端盖和右端盖，传动轴通过轴承连接于左端 盖和右端盖，通过锁紧螺母将轴承压紧，所述传动轴带动转子转动。

所述右配流盘上设置有突出部，右端盖内部设置有凹入部，所述突出部与凹入部配合， 配合处留有间隙，形成环形槽，环形槽与压液孔和出液通道连通。

所述进液口和出液口通过外接的密闭容器连通，形成回路。

所述传动轴、转子、叶片及左、右配流盘的材质均为非磁性材料。

所述转子与传动轴通过花键固定连接。

本实用新型一种磁流变液制动装置的有益效果：基于磁流变液的粘度变化具有连续、快 速和可逆的特点，本实用新型的装置结构新颖，增大了制动力矩，改善了现有磁流变液制动 器制动力矩太小的缺陷，且力矩连续可调、响应速度快和稳定，在叶片旋转时，由于定子内 壁的不规则形状，叶片转动导致的叶片之间容积出现周期变化，产生压差使磁流变液在流道 内流动，当电路向励磁线圈通入电流产生磁场时，磁流变液瞬间被固化，磁流变液流动过程 中产生的很大的阻力矩，同时，磁流变液与定子的相对运动形成类似于平板缝隙的剪切流动， 磁流变液的屈服强度增加，叶片的旋转需要克服磁流变效应所产生的剪切力矩，使得制动力 矩远大于单纯的克服磁流变效应所产生的剪切力矩，且磁流变液通过外接的密闭容器形成循 环流动，只需对外部密闭容器采取散热降温措施，即可实现对磁流变液的温度控制，满足使 用的需求。

附图说明：